材料 力学实验
材料力学实验指导书(最新)
力传感器； SCLY ——II 数字式测力仪； JDY ——III 型静态电阻应变仪（2 台） 。 如图 1 所示，从上至下依次为钢-铝叠梁、钢-钢叠梁、钢-钢楔块叠梁。 3．实验原理和方法
图 2 钢-钢组合叠梁受力简图、贴片位置图与理论应力分布图
在梁的某一横截面沿梁的高度分布 8 枚电阻应变片，贴片位置如图 2 所示。 电阻片长向与梁的轴线方向一致。梁受力时，测出每个测点的应变值
8）按以上同样方法，可对其余二组梁进行测试； 9）卸去载荷，检查数据，恢复仪器。 5．试验结果处理 1）用电阻应变仪上读出的线应变读数，通过虎克定律： σ=Eε 求出纯弯梁各测点正应力的试验值。 2）再按纯弯梁横截面上的正应力分布式：
σ= M y IZ
求出纯弯梁各测点正应力的理论值。 3）最后对试验值与理论值进行误差分析。 6．注意事项 1）检查叠梁叠放是否整齐； 2）不得用力拉扯应变片引线，不得触摸应变片； 3) 测点位置通过引线的颜色辨认； 4）初载荷 F0 和终载荷 Fn 的值要适当；建议初始载荷 200N，最大载荷 2200N ，载荷递增梯度：5OON。 5）应变片灵敏度系数 K=2.13。 7．思考题 l）如何建立钢-铝叠梁、钢-钢叠梁和钢-钢楔块叠梁横截面上正应力的理 论计算公式（同学们可展开讨论） 。 2）估计那种梁试验误差要大些，误差大的主要原因是什么？
图一
WEW-600B/1000B 微机控制液压万能试验机
二、组成 1 ．试验机主机； 2 ．油压机控制箱； 3 ．微型计算机与打印机； 三、实验指导 1.实验目的 测定低碳钢的屈服极限 s ，强度极限 b ，伸长率 ，断面收缩率 。 2.实验装置和仪器 1) WEW-600B/1000B 微机控制液压万能试验机； 2) 拉伸试件； （图二） 3) 游标卡尺等。 （图三）
材料力学实验报告
材料力学实验报告材料力学实验报告引言：材料力学是一门研究材料在外力作用下的力学性能和变形规律的学科。
通过实验研究，我们可以深入了解材料的力学性质，为工程设计和材料选择提供依据。
本报告将介绍我们在材料力学实验中的观察和结果，并对实验数据进行分析和讨论。
实验一：拉伸试验拉伸试验是材料力学实验中最常见的一种试验方法，用于研究材料在拉伸载荷下的力学性能。
我们选择了一根标准的金属试样，将其固定在拉伸试验机上，并逐渐施加拉伸力。
通过测量试样的应变和应力，我们得到了应力-应变曲线。
实验结果显示，随着拉伸力的增加，试样开始发生塑性变形。
在这个阶段，应力与应变呈线性关系，即应力随着应变的增加而线性增加。
然而，当拉伸力达到一定程度时，试样出现断裂。
通过观察断裂面的形态，我们可以判断材料的断裂模式，如韧性断裂、脆性断裂等。
进一步分析应力-应变曲线，我们可以得到一些重要的力学参数，如屈服强度、抗拉强度和延伸率。
屈服强度是材料开始发生塑性变形时的应力值，抗拉强度是试样抵抗拉伸力的最大极限，而延伸率则表示试样在断裂前的延展能力。
这些参数对于材料的工程应用和性能评估至关重要。
实验二：硬度测试硬度是材料力学中另一个重要的性能指标，它反映了材料抵抗外力的能力。
我们采用了维氏硬度计进行硬度测试，将金属球压入试样表面并测量压痕的直径。
根据硬度计的原理，我们可以计算出试样的硬度值。
硬度测试的结果显示，不同材料的硬度值存在明显差异。
硬度值高的材料通常具有较好的抗压性能，适用于承载大压力的工程应用。
而硬度值低的材料则更容易受到外力的破坏，适用于需要易变形的应用场景。
实验三：弯曲试验弯曲试验用于研究材料在弯曲载荷下的力学性能。
我们选择了一根长条状的试样，通过在试样两端施加力矩，使试样发生弯曲变形。
通过测量试样的挠度和应力分布，我们可以得到弯曲试验的结果。
实验结果表明，试样的挠度与施加的力矩呈线性关系。
在试样的底部，应力最大，而在试样的顶部，应力最小。
实验报告材料力学性能测试
实验报告材料力学性能测试实验目的：通过对不同材料的力学性能进行测试，评估其机械强度以及抗压、抗拉等能力，为材料选择和应用提供依据。
实验方法：1. 准备样本：选取不同材料的标准样本（例如金属、塑料、玻璃等），保证样本尺寸一致。
2. 强度测试：使用万能材料试验机对样本进行拉伸和压缩测试，记录其最大拉力和最大压力值。
3. 杨氏模数测试：利用杨氏模量试验机对样本进行弯曲试验，测得样本的弯曲刚度和屈服强度。
4. 硬度测试：使用洛氏硬度计等硬度测试仪器对样本进行硬度测试，得到相应硬度值。
实验结果：根据实验方法进行测试，得到以下结果：1. 强度测试结果：金属样本的最大拉力为100N，最大压力为200N；塑料样本的最大拉力为80N，最大压力为150N；玻璃样本的最大拉力为90N，最大压力为180N。
2. 杨氏模数测试结果：金属样本的弯曲刚度为500N/mm，屈服强度为400N/mm；塑料样本的弯曲刚度为300N/mm，屈服强度为200N/mm；玻璃样本的弯曲刚度为400N/mm，屈服强度为300N/mm。
3. 硬度测试结果：金属样本的洛氏硬度为80；塑料样本的洛氏硬度为60；玻璃样本的洛氏硬度为70。
实验讨论：从实验结果可以看出，金属样本在强度、刚度和硬度方面表现出较高的数值，具有较好的机械性能。
塑料样本在各项测试指标中表现适中，而玻璃样本在拉伸和硬度方面较弱。
这些结果与我们对材料性质的常识相符。
实验结论：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 对于需要具备高机械强度和刚度的应用场景，金属材料是一个较好的选择。
2. 对于一些耐腐蚀性、电绝缘性等特殊要求的应用，塑料材料是一个适宜的选择。
3. 玻璃材料在某些特定场景下可以作为透明、坚固的材料选用，但其机械性能相对较弱，需谨慎选择使用。
实验改进：1. 增加样本数量：为了提高实验的可靠性和准确性，可以增加样本数量以扩大样本数据集。
2. 引入其他测试方法：除了上述提及的测试方法，可以引入其他力学性能测试方法，如拉伸变形率、材料疲劳寿命等指标，以更全面地评估材料性能。
材料力学实验
lo— 原始标距
Aom— 原始标距范围内横截面面积的平均值
－引伸计伸长增量的平均值；
（2）、强度指标
屈服强度 （N/mm2或MPa）
抗拉强度 （N/mm2或MPa）
II、塑性指标 的测定:
断后伸长率
断面收缩率
l1－拉断后的标距长度A0－原始横截面积的最小值。A1－颈缩处的最小横截面积。
1、低碳钢试件沿圆周方向出现滑移线，此后经历大量塑性变形并沿横截面断裂，纵向线扭转了一定角度，圆周线和纵向线都偏移了一定角度，但圆筒沿轴线及周线的长度都没有变化。说明了扭转平面假设的正确性。
2、低碳钢试样和铸铁试样的扭转破坏断口形貌有很大的差别。低碳钢试样的断面与横截面重合，断面是最大切应力作用面，断口较为平齐，可知为剪切破坏。铸铁试样的断面是与试样轴线成45度角的螺旋面，断面是最大拉应力作用面，断口较为粗糙，因而最大拉应力造成的拉伸断裂破坏。
二、
三、
（一）
（二）
（三）
指导老师签名：徐
强度和断面收缩率确定的计算过程：
1、测定E时为何要加初载荷F0，限制最高载荷Fn采用分级加载的目的是什么
为了减小误差。分级加载目的是使测得的弹性模量E减小误差，同时验证材料是否处于弹性状态，以保证实验结果的可靠性。
一、
I、实验目的
II、实验原理及方法
低碳钢实验步骤：
实验七
一、
I实验目的
1、测定圆管在扭弯组合变形下一点处的主应力；
2、测定圆管在扭弯组合变形下的弯矩和扭矩。
II实验原理
1、弯矩M测定。
在贴片情况下，应弯矩引起X方向的应变，利用半桥接法可以得到加载时应变仪读数 ,温度影响不用考虑，此外， ，可得 ，即利用+45°/-45°应变片组成全桥，可以测得扭矩。
材料力学实验指导书(正文)
实验一材料在轴向拉伸、压缩时的力学性能一、实验目的1．测定低碳钢在拉伸时的屈服极限σs、强度极限σb、延伸率δ和断面收缩率 。
2．测定铸铁在拉伸以及压缩时的强度极限σb。
3．观察拉压过程中的各种现象，并绘制拉伸图。
4．比较低碳钢（塑性材料）与铸铁（脆性材料）机械性质的特点。
二、设备及仪器1．电子万能材料试验机。
2．游标卡尺。
图1-1 CTM－5000电子万能材料试验机电子万能材料试验机是一种把电子技术和机械传动很好结合的新型加力设备。
它具有准确的加载速度和测力范围，能实现恒载荷、恒应变和恒位移自动控制。
由计算机控制，使得试验机的操作自动化、试验程序化，试验结果和试验曲线由计算机屏幕直接显示。
图示国产CTM －5000系列的试验机为门式框架结构，拉伸试验和压缩试验在两个空间进行。
图1-2 试验机的机械原理图试验机主要由机械加载（主机）、基于DSP的数字闭环控制与测量系统和微机操作系统等部分组成。
（1）机械加载部分试验机机械加载部分的工作原理如图1-2所示。
由试验机底座（底座中装有直流伺服电动机和齿轮箱）、滚珠丝杠、移动横梁和上横梁组成。
上横梁、丝杠、底座组成一框架，移动横梁用螺母和丝杠连接。
当电机转动时经齿轮箱的传递使两丝杠同步旋转，移动横梁便可水平向上或相下移动。
移动横梁向下移动时，在它的上部空间由上夹头和下夹头夹持试样进行拉伸试验；在它的下部空间可进行压缩试验。
（2）基于DSP的数字闭环控制与测量系统是由DSP平台；基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环（力、变形、位移）控制系统；8路高精准24Bit 数据采集系统；USB1.1通讯；专用的多版本应用软件系统等。
（3） 微机操作系统试验机由微机控制全试验过程，采用POWERTEST 软件实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线；进行数据处理分析，试验结果可自动保存；试验结束后可重新调出试验曲线，进行曲线比较和放大。
可即时打印出完整的试验报告和试验曲线。
材料实验技术力学性能测试方法详述
材料实验技术力学性能测试方法详述导言材料在工程中的应用广泛。
为了确保材料能够满足相应的工程要求，在设计和使用过程中，必须对材料的力学性能进行全面的测试和评估。
力学性能测试是材料相关研究的重要一环，它提供了关于材料的强度、硬度、韧性、刚度等信息。
本文将详细介绍常见的材料力学性能测试方法。
一、拉伸试验拉伸试验是最基本的力学性能测试之一，用于评估材料的强度和韧性。
在这个试验中，材料的样品会在受到外力作用下逐渐拉伸，直到断裂。
通过测量载荷和伸长量的变化，可以得到材料的应力应变曲线。
从应力应变曲线中可以得到材料的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等信息。
二、硬度测试硬度测试是评估材料抵抗针尖压入的能力。
硬度测试的结果可用于测量材料的硬度，从而根据材料硬度推断出材料的其他性能。
最常见的硬度测试方法包括布氏硬度测试、维氏硬度测试和洛氏硬度测试。
不同的硬度测试方法适用于不同材料的测试。
三、冲击试验冲击试验用于评估材料在受到突然加载时的韧性和抗冲击能力。
通常，冲击试验在室温下进行，并使用冲击力来创造出突然的载荷。
通过测量材料在冲击过程中吸收的能量、残余力等，可以获得材料的冲击韧性等参数。
常见的冲击试验方法包括冲击弯曲试验和冲击压缩试验。
四、弯曲试验弯曲试验用于评估材料在加载时的韧性、刚度和弯曲强度。
在弯曲试验中，材料样品通常被放置在两个支撑点之间，然后在中间进行加载。
通过测量材料的变形、载荷等参数，可以得到材料的弯曲应力应变曲线，进而计算出材料的抗弯强度、弯曲模量等。
五、压缩试验压缩试验用于评估材料在受压状态下的强度和变形特性。
在这个试验中，材料样品通常被放置在两个平行的支撑点之间，并受到垂直方向上的加载。
通过测量载荷和变形等参数，可以计算出材料的压缩应力应变曲线，进而得到材料的抗压强度、压缩模量等信息。
结论材料实验技术力学性能测试方法提供了评估材料性能的重要依据。
拉伸试验、硬度测试、冲击试验、弯曲试验和压缩试验是常用的方法，可以得到材料的强度、韧性、硬度以及变形特性等方面的参数，为工程设计和使用提供参考依据。
材料力学实验-自学
二、试验仪器 1．扭转试验机； 2．扭角仪。
扭转试验
三、试样 1．测低碳钢G采用自制试样：
d l
2．测低碳钢ts、tb、灰铸铁tb采用标准试样：
d0
扭转试验
四、试验原理 1．低碳钢切变模量G
T
j
Dd
O
j
Tl GIp
G
Tl
Ipj
Fal
Ipj
l d
a
b
t
D 2
Dd
2
d
薄壁圆筒的弯扭组合变形
2．布片示意图
D
B
C
A
C
D
B
A
R12 R11
R10
R9 R8
R7
R6 R5
R4 R3 R2 R1
A、B、C、D四点 各贴45o、0o、45o 应变花
约定蓝线应变片 为45o ，白线为 0o ，绿线为45o
薄壁圆筒的弯扭组合变形
3．等量逐级加载法
4．指定点(B、D)的主应力大小及方向 共用温度补偿片的半桥接法，一个载荷水
轴向拉压、纯弯曲、横力弯曲上下缘
F
R1
R2
s 1 E1
FF
R1
F R2
温度自补偿，测量
电压得到有效放大：
U
BD
E 4
K
(1
T
2
T
)
E 4
K
(1
)
1
电测法基本原理
2．已知主应力方向的二向应力状态 扭转、横力弯曲的中性轴、均匀内压的薄壁圆筒
R1
45o
R2 45o
U BD
E 4
K (1
材料的力学实验报告
实验名称：材料力学性能测试实验日期：2021年10月25日实验地点：材料力学实验室一、实验目的1. 了解材料力学性能的基本概念和测试方法。
2. 掌握拉伸、压缩、弯曲等力学实验的操作步骤。
3. 通过实验数据，分析材料的力学性能，为材料选择和应用提供依据。
二、实验原理材料力学性能是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
本实验通过拉伸、压缩、弯曲等实验，测定材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、抗压强度、弯曲强度等力学性能指标。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能材料试验机、拉伸试验机、压缩试验机、弯曲试验机、测力计、位移传感器、千分尺、游标卡尺等。
2. 实验材料：钢棒、铝棒、铜棒等。
四、实验步骤1. 拉伸实验：（1）将钢棒固定在拉伸试验机上，调整试验机夹具，使试样与夹具紧密接触。
（2）开启试验机，缓慢施加拉力，同时记录拉伸过程中的位移数据。
（3）当试样断裂时，停止试验，记录最大载荷和断裂时的位移。
（4）根据实验数据，计算材料的抗拉强度、弹性模量等力学性能指标。
2. 压缩实验：（1）将钢棒固定在压缩试验机上，调整试验机夹具，使试样与夹具紧密接触。
（2）开启试验机，缓慢施加压力，同时记录压缩过程中的位移数据。
（3）当试样破坏时，停止试验，记录最大载荷和破坏时的位移。
（4）根据实验数据，计算材料的抗压强度、弹性模量等力学性能指标。
3. 弯曲实验：（1）将钢棒固定在弯曲试验机上，调整试验机夹具，使试样与夹具紧密接触。
（2）开启试验机，缓慢施加弯矩，同时记录弯曲过程中的位移数据。
（3）当试样破坏时，停止试验，记录最大弯矩和破坏时的位移。
（4）根据实验数据，计算材料的弯曲强度、弹性模量等力学性能指标。
五、实验结果与分析1. 拉伸实验结果：（1）抗拉强度：钢棒抗拉强度为500MPa。
（2）弹性模量：钢棒弹性模量为210GPa。
2. 压缩实验结果：（1）抗压强度：钢棒抗压强度为600MPa。
（2）弹性模量：钢棒弹性模量为210GPa。